Warmte-integratie: hoe werkt het?

Warmte-integratie: hoe werkt het?

Warmte opnieuw gebruiken

Wat veel (industriële) bedrijven niet realiseren, is dat je warmte weer kan hergebruiken. Vaak wordt warmte ingezet om tijdelijk iets te verwarmen. Deze warmte gaat vervolgens weer verloren door het afkoelen van het product. Denk bijvoorbeeld aan de voedingsmiddelenindustrie. Het is interessant om te kijken of deze restwarmte nuttig ingezet kan worden in het proces. Het opnieuw gebruiken van deze warmte noem je warmte-integratie. De vraag is dan, hoe doe je dat op een handige wijze? Daarvoor is pinchen uitgevonden. Een simpele en doeltreffende aanpak om op een handige manier te kijken om de warmtevraag en warmte-overschot te matchen. In 4 stappen naar een duurzamer proces.

Stap 1: Beschikbare en gevraagde warmte

Om efficiënt aan warmte-integratie te doen, is het belangrijk om te weten hoeveel warmte er beschikbaar is en gevraagd wordt binnen een bedrijf.  Daarom brengen we als eerste de beschikbare warmte en de gevraagde warmte stromen in kaart. Hiervoor gebruiken we een zogenaamde pinch curve. Deze pinch curve neemt naast de beschikbare warmte ook de koeling mee in het overzicht.

Met behulp van deze curve kunnen we bepalen wat het minimale warmte- en koude verbruik is. Het opstellen van deze curve vereist het in kaart brengen van alle warmte- en koudestromen. Belangrijk hierbij zijn ook de proces- en productietijden. De pinch curve gaat uit van continue processen, maar door gebruik te maken van warmte buffering kun je ook batch processen meenemen. Aangezien het minder handig is om stromen die ver uit elkaar liggen thermisch aan elkaar te koppelen, bepalen we ook alle locaties van alle stromen.

Stap 2: Warmtewisselaarsanalyse

Op basis van deze analyse wordt het warmtewisselaarsnetwerk ontworpen. Hierbij geven we aan welk type warmtewisselaar de beste keuze is, wat de investering is en wat de opbrengsten zijn. In deze analyse nemen we ook de invloed op het proces mee. Besparingsopties die zuiniger zijn en tevens de doorlooptijd verkorten hebben natuurlijk de meeste kans om geïmplementeerd te worden.

Stap 3: Restwarmte opwaarderen

Vervolgens kijken we naar de inzet van warmtepompen. Hier zal onderzocht worden of restwarmte middels warmte pompen opgewaardeerd kan worden naar een hoger temperatuurniveau, zodat dit beter aansluit bij de behoefte van het proces. Uit de pinch curve van de vorige stappen blijkt op welke locaties dit de meest kansen heeft. Ook zal gekeken worden of de warmte van koelmachines ingezet kan worden in het proces. Deze kan eventueel door de inzet van een warmtepomp in temperatuur verhoogd worden.

Stap 4: Energie opwekken

Hierna wordt gekeken op welke wijze zo efficiënt mogelijk warmte, koude en elektriciteit opgewekt kan worden. Het gecombineerd opwekken hiervan in een (bio)warmte/kracht installatie met eventueel aanvullend absorptiekoeling voor de koeling biedt een besparing die kan oplopen tot 50%. Tenslotte wordt bepaald hoeveel energie nog dient te worden ingekocht.

Meer informatie

Heeft u als bedrijf interesse in warmte-integratie? CCS stelt graag haar specialisten beschikbaar om u hierin van dienst te zijn. U kunt dit uiteraard zelf doen, en CCS kan u daarbij de nodige tools aanreiken. Voor meer informatie kunt u contact opnemen met René Cornelissen.

Over dit artikel

30 juli 2020 / Auteur: Dr. Ir. René Cornelissen

Alle nieuwsberichten

Inschrijven voor onze nieuwsbrief

Meld u aan voor onze nieuwsbrief en maak hieronder een keuze.

Digitale nieuwsbrief Hardcopy nieuwsbrief